Циклы while и do
Представьте программу, выводящую все чётные числа от 0 до 12. Можно записать её так:
console.log(0);
console.log(2);
console.log(4);
console.log(6);
console.log(8);
console.log(10);
console.log(12);
Это работает – но смысл программирования в том, чтобы работать меньше, чем компьютер, а не наоборот. Если б нам понадобились все числа до 1000, это решение было бы неприемлемым. Нам нужна возможность повторения. Этот вид контроля над порядком выполнения называется циклом.
Зацикливание даёт возможность вернуться назад к какой-то инструкции и повторить всё заново с новым состоянием программы. Если скомбинировать это с переменной для подсчёта, можно сделать следующее:
var number = 0;
while (number <= 12) {
console.log(number);
number = number + 2;
}
// → 0
// → 2
// … и т.д.
Инструкция, начинающаяся с ключевого слова while – это цикл. За while следует выражение в скобках, и затем инструкция (тело цикла) – так же, как у if. Цикл выполняет инструкцию, пока выражение выдаёт истинный результат.
В цикле нам нужно выводить значение и прибавлять к нему. Если нам нужно выполнять в цикле несколько инструкций, мы заключаем его в фигурные скобки { }. Фигурные скобки для инструкций – как круглые скобки для выражений. Они группируют их и превращают в единое. Последовательность инструкций, заключённая в фигурные скобки, называется блоком.
Много программистов заключают любое тело цикла в скобки. Они делают это для единообразия, и для того, чтобы не нужно было добавлять и убирать скобки, если приходится изменять количество инструкций в цикле. В книге я не буду писать скобки вокруг единичных инструкций в цикле, так как люблю краткость. Вы можете делать, как угодно.
Переменная number показывает, как переменная может отслеживать прогресс программы. При каждом повторении цикла number увеличивается на 2. Перед каждым повторением оно сравнивается с 12, чтобы понять, сделала ли программа всё, что требовалось.
Для примера более полезной работы мы можем написать программу вычисления 2 в 10 степени. Мы используем две переменные: одну для слежения за результатом, а вторую – для подсчёта количества умножений. Цикл проверяет, достигла ли вторая переменная 10, и затем обновляет обе.
var result = 1;
var counter = 0;
while (counter < 10) {
result = result * 2;
counter = counter + 1;
}
console.log(result);
// → 1024
Можно начинать counter с 1 и проверять его на <=10, но по причинам, которые станут ясны далее, всегда лучше начинать счётчики с 0.
Цикл do похож на цикл while. Отличается только в одном: цикл do всегда выполняет тело хотя бы один раз, а проверяет условие после первого выполнения. Поэтому и тестируемое выражение записывают после тела цикла:
do {
var name = prompt("Who are you?");
} while (!name);
console.log(name);
Эта программа заставляет ввести имя. Она спрашивает его снова и снова, пока не получит что-то кроме пустой строки. Добавление "!" превращает значение в булевское и затем применяет логическое отрицание, а все строки, кроме пустой, преобразуются в булевское true.
Вы, наверно, заметили пробелы перед некоторыми инструкциями. В JavaScript это не обязательно – программа отработает и без них. Даже переводы строк не обязательно делать. Можно написать программу в одну строку. Роль пробелов в блоках – отделять их от остальной программы. В сложном коде, где в блоках встречаются другие блоки, может быть сложно разглядеть, где кончается один и начинается другой. Правильно отделяя их пробелами вы приводите в соответствие внешний вид кода и его блоки. Я люблю отделять каждый блок двумя пробелами, но вкусы различаются – некоторые используют четыре, некоторые – табуляцию. Чем больше пробелов использовать, тем заметнее отступ, но тем быстрее вложенные блоки убегают за правый край экрана.
Циклы for
Много циклов строятся по такому шаблону, как в примере. Создаётся переменная-счётчик, потом идёт цикл while, где проверочное выражение обычно проверяет, не достигли ли мы какой-нибудь границы. В конце тела цикла счётчик обновляется.
Поскольку это такой частый случай, в JavaScript есть вариант покороче, цикл for.
for (var number = 0; number <= 12; number = number + 2)
console.log(number);
// → 0
// → 2
// … и т.д.
Эта программа эквивалентна предыдущей. Только теперь все инструкции, относящиеся к отслеживанию состояния цикла, сгруппированы.
Скобки после for содержат две точки с запятой, разделяя инструкцию на три части. Первая инициализирует цикл, обычно задавая начальное значение переменной. Вторая – выражение проверки необходимости продолжения цикла. Третья – обновляет состояние после каждого прохода. В большинстве случаев такая запись более короткая и понятная, чем while.
Вычисляем 2 при помощи for:
var result = 1;
for (var counter = 0; counter < 10; counter = counter + 1)
result = result * 2;
console.log(result);
// → 1024
Хотя я не писал фигурных скобок, я отделяю тело цикла пробелами.
Выход из цикла
Дождаться, пока условие цикла не станет ложным – не единственный способ закончить цикл. Специальная инструкция break приводит к немедленному выходу из цикла.
В следующем примере мы покидаем цикл, когда находим число, большее 20 и делящееся на 7 без остатка.
for (var current = 20; ; current++) {
if (current % 7 == 0)
break;
}
console.log(current);
// → 21
Конструкция for не имеет проверочной части – поэтому цикл не остановится, пока не сработает инструкция break.
Если вы не укажете эту инструкцию, или случайно напишете условие, которое всегда выполняется, программа зависнет в бесконечном цикле и никогда не закончит работу – обычно это плохо.
Если вы сделаете бесконечный цикл, обычно через несколько секунд среда исполнения предложит вам прервать его. Если нет, вам придётся закрыть закладку, или даже весь браузер.
Ключевое слово continue также влияет на исполнение цикла. Когда это слово встречается в цикле, он немедленно переходит на следующую итерацию.
Короткое обновление переменных
Особенно часто в циклах программе нужно обновить переменную, основываясь на её предыдущем состоянии.
counter = counter + 1;
В JavaScript есть для этого короткая запись:
counter += 1;
Подобные записи работают для многих других операторов, к примеру result *= 2 для удвоения, или counter -= 1 для обратного отсчёта.
Это позволяет нам сократить программу вывода чётных чисел:
for (var number = 0; number <= 12; number += 2)
console.log(number);
Для counter += 1 и counter -= 1 есть ещё более короткие записи: counter++ и counter--.